[發(fā)明專利]一種能鑒別武夷巖茶特定地理標志的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610915393.8
• 申請日: 2016-10-20
• 公開（公告）號: CN107966414A
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 葉子弘;俞曉平;付賢樹;崔海峰;張雅芬
• 申請（專利權(quán)）人: 中國計量大學(xué)
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31;G01N27/62;G06N3/04;G06N3/08
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1.一種能鑒別武夷巖茶特定地理標志的方法，所述方法包括：

(A)采集不同產(chǎn)地巖茶樣品：

武夷巖茶產(chǎn)區(qū)外樣品數(shù)＞100份，且產(chǎn)區(qū)周邊50公里范圍內(nèi)樣品占比＞50％；武夷巖茶產(chǎn)區(qū)內(nèi)樣品數(shù)為產(chǎn)區(qū)外樣品的2～3倍，采樣范圍覆蓋主要產(chǎn)區(qū)各生產(chǎn)企業(yè)，且每家企業(yè)應(yīng)不少于3個樣品；

(B)測定不同產(chǎn)地巖茶的氫、氧、氮、碳四種穩(wěn)定同位素質(zhì)質(zhì)譜數(shù)據(jù)：

δ¹³C、δ¹⁵N、δ¹⁸O、δ²H、δ⁸⁶Sr等穩(wěn)定同位素含量測定，每個樣品至少重復(fù)分析3次以上，取平均值作為最終結(jié)果；

通過SVM-RFE(支持向量機回歸特征消去法)對武夷巖茶穩(wěn)定同位素數(shù)據(jù)進行訓(xùn)練和預(yù)測，隨機重復(fù)100次，并對各變量的模型特征進行排序，篩選出巖茶原產(chǎn)地的同位素特征變量，其排序順序為氫、氧、氮、碳、鍶；并利用預(yù)測集計算模型的靈敏度、分辨率、識別率，均按重復(fù)計算100次平均結(jié)果，氫、氧、氮、碳四種數(shù)據(jù)組成的模型，其識別率最高，因此建模只需選擇氫、氧、氮、碳四種數(shù)據(jù)，無需對鍶等其他穩(wěn)定同位素含量進行檢測；

(C)測定不同產(chǎn)地巖茶樣品的銫、銅、鈣、銣四種微量元素數(shù)據(jù)：

干茶樣品微波消解，消解完畢，觀察消解液是否澄清，若渾濁，則重復(fù)壓力消解步驟，若完全澄清，則定容后測定；用原子吸收光譜儀測定Ca、Mg、Mn元素含量，電感耦合等離子體質(zhì)譜測Ti、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Rb、Cd、Cs、Ba、Sr元素含量；

通過SVM-RFE法對微量元素數(shù)據(jù)進行訓(xùn)練和預(yù)測，隨機重復(fù)100次，并對各變量的模型特征進行排序，篩選出巖茶原產(chǎn)地的微量元素特征變量，并通過預(yù)測集計算每一維變量累加之后的模型增維精度，得到銫、銅、鈣、銣、鍶、鋇特征排序順序；然后對特征變量按自然序逐級進行組合，并利用預(yù)測集計算模型的靈敏度、分辨率、識別率，由銫、銅、鈣、銣四者微量元素組成的模型，其識別率增維精度最高，說明此四種微量元素間的信息具有互補性，只需選擇建模的銫、銅、鈣、銣四種微量元素進行檢測，無需對其它微量元素進行檢測；

(D)測定不同產(chǎn)地巖茶兒茶素及確定兒茶素特征變量：

利用HPLC法對不同產(chǎn)地巖茶樣品中的6種兒茶素和咖啡堿進行檢測，平行測定3次，取平均值，6種兒茶素分別為表沒食子兒茶素(EGC)、兒茶素(C)、表沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG)、沒食子酸(GA)、表兒茶素(EC)；

經(jīng)SVM-RFE模型訓(xùn)練和預(yù)測后，兒茶素和咖啡堿對于地理特征的貢獻率從高到低依次為EGC、C、EGCG、GA、EC、ECG和咖啡堿；然后對特征變量按自然序逐級進行組合，并利用預(yù)測集計算模型的靈敏度、分辨率、識別率，由EGC、C、EGCG、GA和EC五種兒茶素組成的模型，其識別率最高，達0.8596，該模型的靈敏度為0.9322，分辨率為0.6734；靈敏度增維精度高，說明對于保護區(qū)內(nèi)的巖茶樣品判別結(jié)果較為可靠，而其分辨率較低，說明對于地理標志保護區(qū)外的假冒巖茶樣品容易發(fā)生誤判，說明這五種兒茶素間的信息具有互補性，只需選擇建模的EGC、C、EGCG、GA和EC五種兒茶素進行檢測即可，無需對其它兒茶素進行檢測；(G)聯(lián)合穩(wěn)定同位素、微量元素、兒茶素建立不同產(chǎn)地巖茶鑒別數(shù)據(jù)庫：

(1)將每個樣品的穩(wěn)定同位素數(shù)據(jù)按氫、氧、氮、碳順序拼接在Excel數(shù)據(jù)表格中，每行4列數(shù)據(jù)組成每個樣品的穩(wěn)定同位素數(shù)據(jù)；

(2)將每個樣品的微量元素數(shù)據(jù)按銫、銅、鈣、銣順序拼接在穩(wěn)定同位素數(shù)據(jù)后，再將兒茶素數(shù)據(jù)按EGC、C、EGCG、GA和EC順序拼接在微量元素數(shù)據(jù)后，武夷巖茶產(chǎn)區(qū)內(nèi)樣品組成的Excel數(shù)據(jù)表，以data1命名；武夷巖茶產(chǎn)區(qū)外樣品組成的Excel數(shù)據(jù)表，以data2命名；

(3)運行MATLAB軟件中的edit功能，打開data1.xls、data2.xls，以Mat文件格式保存，文件名對應(yīng)為data1.mat、data2.mat；

(4)數(shù)據(jù)分割：隨機選取武夷巖茶產(chǎn)區(qū)內(nèi)總數(shù)的65～70％作為原產(chǎn)地內(nèi)模型數(shù)A1，隨機取武夷巖茶產(chǎn)區(qū)外65～70％作為原產(chǎn)地外模型數(shù)A2，建立kenstone分割程序，采用K-折交互驗證法進行驗證；

(5)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)ELM鑒別模型的建立：對步驟(4)數(shù)據(jù)分割后的穩(wěn)定同位素、微量元素和兒茶素數(shù)據(jù)，采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)ELM進行分析并建立ELM模型；

(H)取待測未知產(chǎn)地樣品按照步驟B、C和D測定穩(wěn)定同位素、微量元素和兒茶素數(shù)據(jù)，將測得數(shù)據(jù)代入上述ELM模型，判斷待測樣品的原產(chǎn)地域?qū)傩浴?/p>